JP3850740B2 - Non-protein nitrogen compound derived from milk, L-carnitine concentration method, L-carnitine concentrate and use thereof - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乳原料に含まれる非タンパク態窒素化合物であるＬ−カルニチンの高度濃縮、あるいは分離、回収法、及び食品への応用に関するものである。詳細に云えば、本発明は、チーズ製造時等に副生するホエイ限外濾過透過液等をサッカロミセス属酵母、または乳糖発酵性酵母によりアルコール発酵させて得られる発酵産物、またはそのＬ−カルニチン濃縮物を食品素材として活用することに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
チーズ等を製造する際、生乳の約９０％ものホエイ（乳清）が生じる。このホエイには多くの乳糖及びホエイタンパク質が含まれる。このホエイは、限外濾過処理等でホエイタンパク質を回収後、濃縮して析出する乳糖を回収するなど更なる利用が図られている。しかし、その脱乳糖されたホエイ限外濾過透過液はそのまま廃棄、または濃縮、乾燥して畜産飼料の素材として用いられているに過ぎず、この副産物の用途開発、有効利用が望まれていた。
【０００３】
Ｌ−カルニチンは、分子量１６１．２１の化合物であり、体内で脂肪を燃焼させるのに不可欠な物質で、ビタミンＢ_Tとも呼ばれている。脂肪の分解産物の一つである長鎖脂肪酸は、主にミトコンドリア内で燃焼されてエネルギー源として利用される（β酸化）。しかし、長鎖脂肪酸はミトコンドリア内に単独で入ることはできず、Ｌ−カルニチンと結合してアシルカルニチンとなって初めてミトコンドリア内膜を通過することができる。したがって、組織中のＬ−カルニチンが不足すると脂肪の利用が妨げられると言われている。
【０００４】
Ｌ−カルニチン（Ｌ−γ−トリメチルアミノ−β−ヒドロキシ酪酸）は生体内でアミノ酸のリジンとメチオニンから合成される。しかし、生体内で合成されるＬ−カルニチン量は代謝回転される全体量の２５％に過ぎず、残りの７５％は食物由来である。通常、年長児や成人の場合、内因性のＬ−カルニチン量だけで十分とされているが、健常児でも空腹時には体内脂肪の分解が亢進して、アシルＣｏＡが増加し、その結果エステル化されたＬ−カルニチンも増加する。アシルカルニチンは、遊離Ｌ−カルニチンとは異なり、尿中に容易に***されやすくＬ−カルニチン不足の状態となりやすい。このようにＬ−カルニチンはミトコンドリアにおける脂肪酸代謝に関与し、エネルギー生産に重要な成分であるため、アスリート向け食品やダイエット用食品への利用が期待される。更に、最近の研究でＬ−カルニチンが脳の老化防止に有効であることも示唆されており、高齢者向け食品への応用も可能である。
【０００５】
カルニチンには左旋性のＬ−カルニチンと、その光学異性体である右旋性のＤ−カルニチンとが存在する。化学合成法で製造されるＬ−カルニチン、あるいは微生物や酵素による変換工程を含む製造法を用いて生産されるＬ−カルニチンは合成品とみなされ、医薬品以外への利用は認められていない。ちなみにＤ−カルニチンは天然には存在せず、人間が利用できないばかりか、Ｌ−カルニチンの作用を拮抗的に阻害するため有害であるとされている。尚、Ｌ−体とＤ−体の混合物であるカルニチンのラセミ体の長期投与による副作用も報告されている。
【０００６】
Ｌ−カルニチンを含む食品として、例えば牛乳が知られているが、その含量は約３ｍｇ／１００ｇと低い。一方、畜肉及び魚肉では比較的含量が高く、例えば牛肉には約１３０ｍｇ／１００ｇのＬ−カルニチンが含まれる。しかし、特有の味や臭いがあり、また色や物性の点で扱い難い等の欠点があった。
【０００７】
ほ乳類の乳、及び乳製品を原料とするＬ−カルニチンの調製法に関しては数多くの研究がなされている。例えば、乳又は乳製品を限外濾過処理する工程で得られる透過液を原料とし、電気透析装置、イオン交換樹脂、ナノ膜濾過装置等を使用したＬ−カルニチンの分離・精製法が報告されている。しかし、乳及び乳製品中に微量に含まれるＬ−カルニチンの分離・精製を行うには上述の電気透析処理、膜処理、クロマトグラフィー等の装置導入が必要であり、そのランニングコストを含めると多大な費用がかかる。また、複数の分離装置を組合わせることが必要であり、その分離操作・工程が煩雑になること、更にＬ−カルニチンの分離・精製に伴い多量の副産物が生じてしまうという大きな問題が挙げられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような技術の現状に鑑み、食品用途にも利用可能なＬ−カルニチンを効率的に濃縮、回収するシステムを新規に開発する目的でなされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、各方面から検討の結果、医薬品のみでなく食品用途にも利用できるよう、合成法ではなく天然物からの分離、濃縮法によることとした。そして本発明者らは、天然物について広範囲に検討した結果、チーズ製造時等に生成する大量のホエイを限外濾過処理してホエイタンパク質を回収したり更に乳糖を回収したりしているが、限外濾過透過液やそれから乳糖を回収した残渣といった副生物については、格別の用途がないものとされ、廃棄又は飼料素材としての用途程度しか利用されていないのに改めて着目した。
【００１０】
そして、本発明者らは、ホエイ限外濾過透過液、脱乳糖限外濾過透過液について研究した結果、これら副生物には非タンパク態窒素化合物であるＬ−カルニチンという有用成分が含まれている点に着目し、また、これらの副生物が天然物由来であって安全性にも問題がない点にも鑑み、これら副生物からＬ−カルニチンを濃縮、分離、回収することの可能性についての着想を得た。
【００１１】
そこで、本発明者らは、乳原料からＬ−カルニチンを効率よく高度に濃縮する方法を開発するという技術課題を設定し、先ず上記した副生物について鋭意研究した結果、ホエイ限外濾過透過液をサッカロミセス属酵母あるいは乳糖発酵性酵母等によりアルコール発酵させたところ、乳由来のＬ−カルニチンを簡便に、さらに安価で高度濃縮することが可能であることを見出し、更に研究の結果、遂に本発明をなすに至ったものである。
【００１２】
すなわち、本発明は、乳又は乳製品の限外濾過処理で生じる副産物（透過液）その他乳由来原料を、サッカロミセス属酵母あるいは乳糖発酵性酵母等によりアルコール発酵させ、乳由来の非タンパク態窒素化合物、Ｌ−カルニチンを濃縮、回収する方法に関するものである。
【００１３】
本発明は、また、上記方法により得られる発酵産物の製法、さらにアルコール発酵により得られる発酵産物とその分離、分取された有用物質を食品等へ添加することに関するものである。
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
【００１５】
本発明においては、原料として乳原料を使用する。乳原料としては、乳由来の原料がすべて使用され、例えば乳、乳製品、これらの副産物の少なくともいずれか１種が使用される。本発明に使用する乳、乳製品には制限はなく、生産量の多い牛乳や山羊乳等の生乳、脱脂乳等の乳、れん乳、全粉乳、脱脂粉乳、ホエイ（乳清）、ホエイを乾燥させたホエイ粉等、各種の乳製品が広く使用される。
【００１６】
また、これらの副産物としては、乳や乳製品製造や調製の際に副生するものすべてを指称するものであって、例えば、ホエイタンパク質濃縮物（ＷＰＣ）を製造する際に得られる副産物、ホエイをＵＦ処理してホエイタンパク質を製造する際に得られる副産物（ホエイ限外濾過透過液）、それから乳糖を分離した残液（脱乳糖限外濾過透過液）、その他カゼインやホエイタンパク質を膜処理やクロマトグラフィー処理によって分離する際に副生する副産物等が挙げられる。カゼインは、ｐＨ調整や酵素処理等の方法で凝集させ、分離除去することも可能である。なお、上記した各種乳原料から乳糖を部分的に除去したものも、本発明における乳原料として使用することができる。また、本発明においては、これら乳原料を濃縮、ペースト化、乾燥、粉末化、希釈等各種処理して得た処理物も乳原料として使用することができる。
【００１７】
出発原料としては、上記に挙げた乳又は乳製品、及びその副産物のいずれもが自由に使用できるが、カゼイン又はホエイタンパク質の製造時、あるいはチーズ製造時には、多量の膜透過液や圧搾液（ホエイ）が廃棄されているため、その有効利用が強く望まれていたところ、廃棄処分されているこれら副産物には、特に乳由来の非タンパク態窒素化合物の一つであるＬ−カルニチンが豊富に含まれている点に着目し、これら副産物を原料としてＬ−カルニチンを製造することに成功した本発明は、Ｌ−カルニチンの効率的濃縮の観点のみならず、重要な資源の有効利用の観点、及び廃棄物の処理更にその有効利用の観点、換言すれば公害防止ないし環境保護の観点からも非常に卓越したものである。
【００１８】
これら副産物は、ホエイの処理時に副生するものであって、上記原料で、例えば生乳よりチーズを製造する際、添加した乳酸菌や凝乳酵素のレンネットによりカゼインタンパク質等が凝集する。この凝集物（カード）を圧搾し、熟成させたものがナチュラルチーズである。チーズ製造時には、生乳の約１０％のカードと約９０％のホエイが得られる。このホエイは約５〜１０％の可溶性固形分を含んでおりホエイタンパク質、乳糖、ミネラル等が多く含まれる。このホエイより、膜処理等でホエイタンパク質が回収され、更にこの膜透過液（ホエイ限外濾過透過液）を濃縮、冷却して乳糖結晶を析出させて乳糖の一部を回収した「脱乳糖限外濾過透過液（ＤＬＰ）」が得られる。これは固形分２０〜３０％の淡黄色の液体であり乳糖以外に、乳由来の非タンパク態窒素化合物の一つであるＬ−カルニチンを多く含んでいる。
【００１９】
乳糖の一部を除去したとはいえ、ＤＬＰはまだ糖質（乳糖）を含んでいる。そこで本発明者らは、ＤＬＰ中の糖質を除去し、Ｌ−カルニチンを含む非タンパク態窒素化合物を濃縮することは効率的である点にはじめて着目し、それを実現するために各方面から検討の結果、乳由来の有効成分の濃縮を目的に、ＤＬＰを酵母でアルコール発酵処理し、該副産物中の乳糖をエタノール及び炭酸ガスに変換、除去することにより有用成分の比率を高めることを可能とすることに成功した。
【００２０】
ＤＬＰ又はその乾燥物は、濃縮あるいは水で希釈して、ブリックス糖度を５〜３５％程度に調整する。栄養源として硫酸アンモニウム、アンモニア水、尿素などの窒素源、更に必要であれば、過リン酸石灰、リン酸アンモニウム等のリン酸塩を加える。ｐＨを３〜９の範囲に調整して加熱殺菌する。冷却した後、酵母等を加えアルコール発酵させる。発酵温度は５〜４５℃が望ましい。使用する酵母としては、サッカロミセス属酵母、乳糖発酵性酵母の１種又は２種以上を併用することができる。
【００２１】
サッカロミセス属酵母としては次のものが例示される：サッカロミセス・セレビシエ（Saccharomyces cerevisiae）ＩＦＯ ０２２４、サッカロミセス・フォルモセンシス（Saccharomyces formosensis）ＩＦＯ ０１２６、サッカロミセス・カールスベルゲンシス（Saccharomyces carlsbergensis）ＩＦＯ １２６５、サッカロミセス・エリプソイデュウス（Saccharomyces ellipsoideus）ＩＦＯ０２１３、サッカロミセス・サケ（Saccharomyces sake）ＩＦＯ ０３０９。
【００２２】
また、本発明においては、市販されている酵母、自由に入手できる酵母も使用可能であって、次のものが例示される：例えば清酒酵母（協会７号酵母、協会９号酵母、協会１０号酵母）、ワイン酵母（ブドウ酒１号酵母、ブドウ酒３号酵母、ブドウ酒４号酵母等）、ビール酵母、パン酵母等の実用酵母、その他アルコール発酵に常用される酵母が適宜使用可能である。
【００２３】
更に、本発明においては、乳糖発酵性酵母も使用することができ、例えばアルコール性発酵乳であるクーミスやケフィアの製造に用いられるクルイベロミセス属菌が使用可能であって、市販品のほかに次のものが例示される：クルイベロミセス・ラクチス（Kluyveromyces lactis）ＩＦＯ １０９０、クルイベロミセス・フラジリス（Kluyveromyces fragilis）ＩＦＯ １７７７その他。
【００２４】
しかし、サッカロミセス属酵母の多くは、乳糖をそのまま資化できない。そのため、上記のサッカロミセス属酵母を使用する場合には、発酵処理前にラクトース分解酵素であるラクターゼ（β−ガラクトシダーゼということもある。）を添加し、ＤＬＰ中の乳糖をグルコースとガラクトースに酵素分解する必要がある。作成した仕込み液を加熱殺菌、冷却後、ラクターゼを加えて酵素処理を行う。酵素処理温度としては１０〜８０℃が好ましい。使用するラクターゼとしては、例えば、アスペルギルス・オリゼ（Aspergillus oryzae）、アスペルギルス・ニガー（Aspergillus niger）、ラクトバチルス・ブルガリクス（Lactobacillus bulgaricus）、クルイベロミセス・ラクチス（Kluyveromyces lactis）由来のラクターゼが挙げられ、市販品も適宜自由に使用可能である。
【００２５】
酵素処理と同時に乳糖含量は減少し、グルコース及びガラクトース含量が増加する。酵素処理は数時間で終了し、乳糖含量０．５％以下、好ましくは０．３％以下を目安に乳糖をほぼ完全に分解する。その後、発酵温度まで冷却し、サッカロミセス属酵母を添加しアルコール発酵させる。この酵母処理工程は乳糖発酵性酵母を用いた場合は不要である。
【００２６】
発酵が進むにつれて、発酵液のブリックス糖度は低下する。発酵終了は、発酵開始からのブリックス糖度変化が１〜２５％を目安とするが、有用成分の残存を考慮するとブリックス糖度変化が０．１〜０．６％／３０分間の時点での発酵終了が好ましい。
【００２７】
発酵終了後、加熱により酵母及び酵素を失活し、遠心分離、膜処理等を用いて菌体分離、清澄化し、更に殺菌、濃縮することにより、本発明の「発酵産物」が得られる。発酵によって生じた炭酸ガス及びエタノールは加熱処理工程で容易に除くことができる。発酵産物の糖含量は低下しており、Ｌ−カルニチンを含む非タンパク態窒素成分の高度濃縮が可能となる。また、発酵産物をイオン交換樹脂、あるいは合成吸着樹脂等で処理して、乳由来の有用成分を分離、回収することも可能である。
【００２８】
また、ＤＬＰの発酵物（発酵液、発酵上清又はそれらの処理物）に対して、イオン交換樹脂や合成吸着樹脂等の手段を利用することで、発酵物に含まれる有機酸等を除去し、無色のＬ−カルニチン含有組成物を得ることができる。イオン交換樹脂を用いる処理の方法としては、例えば、発酵上清をそのまま又は水酸化ナトリウム等のアルカリを添加してｐＨを調整後にイオン交換樹脂を充填したカラムに通液し、カルニチンとその他の夾雑物とを分離する。使用するイオン交換樹脂としては、イオン交換基がスルフォン酸基、リン酸基、カルボキシメチル基、ジエチルアミノ基、及び４級アミノエチル基等が使用可能であり、陽イオン交換樹脂でも陰イオン交換樹脂でも共に使用が可能である。また、合成吸着樹脂（三菱化学（株）のダイヤイオン、セパビーズなど）を利用する場合では、発酵上清をそのまま又はｐＨを調整後に樹脂を充填したカラムに通液することにより、無色のカルニチン含有組成物を得ることも可能である。
【００２９】
陰イオン交換樹脂を使用した場合、発酵物中の乳酸やクエン酸等の有機酸は陰イオン交換樹脂に吸着される。逆に、カルニチンは吸着されない性質を利用して、カルニチンを含む非吸着画分を回収することで、有機酸等を除去しカルニチンの濃縮が可能である。
陽イオン交換樹脂を使用した場合、カルニチンは陽イオン交換樹脂に吸着されるので、有機酸等の非吸着物質を十分に分離した後、塩酸、水酸化ナトリウム及び塩化ナトリウム等の溶液でカルニチンを溶出し回収する。
また合成吸着樹脂を使用した場合も、カルニチンは合成吸着樹脂に吸着されないので、呈色物質を除去し、無色のカルニチンを含む非吸着画分を回収することもできる。
【００３０】
このようにして得られたＬ−カルニチン濃縮物は、そのままで食品素材として使用できるが、必要あれば、これをペースト状に濃縮、あるいは乾燥してもよく、そのためには減圧濃縮、凍結濃縮、凍結乾燥等の常法が適宜使用できる。得られるＬ−カルニチン濃縮物の風味は良好であり、安全で優れた食品素材である。Ｌ−カルニチン濃縮物は、食品素材として他の食品に配合して使用できるほか、食品素材としてそのまま市販したり、使用したりすることができる。また、食品として使用するほか、それ自体で又は常用される他の成分を配合して、栄養剤やＬ−カルニチン剤としてサプリメント用途に使用することもできる。もちろん、これを食品素材として各種の食品の製造や調理にも使用可能であって、その際通常の食品原料と同様に取扱えばよく、この点においてもすぐれている。
以下、本発明の実施例について述べる。
【００３１】
【実施例１】
ＤＬＰの乾燥物２２ｋｇを温水で希釈し、仕込み液中の窒素源を補う目的で硫酸アンモニウム２００ｇを加えた。次いでクエン酸を添加し、仕込み液をブリックス糖度１１％、ｐＨ５．０とし、パン酵母の発酵至適範囲内の条件とした。ｐＨについては５以上での発酵も可能であるが、一般細菌の増殖抑制の目的で弱酸性域とした。発酵後の有用成分の濃縮等の効率を考えると仕込み液濃度を高めるのが好ましいが、一般的なパン酵母の発酵至適濃度範囲はＤＬＰの場合でブリックス糖度で７〜１７％である。仕込み濃度を高くするに連れて糖度及び浸透圧が高まり、酵母による発酵は抑制される。更に発酵時のエタノール濃度の上昇で酵母自体の死滅が起こるため、仕込み濃度をブリックス糖度で１１％とした。高糖度用、耐浸透圧性のある酵母、更にぶどう酒や日本酒等の製造で用いられているアルコール耐性酵母を使用することで高濃度仕込みは可能である。
【００３２】
仕込み液を８５℃にて加熱殺菌し５０℃まで冷却後、Aspergillus oryzae由来のラクターゼ（天野エンザイム（株）「ラクターゼアマノＦ」）を０．１％添加し酵素処理を行った。サッカロミセス属酵母であるパン酵母は、菌体内にβ−ガラクトシダーゼを有していないため、乳糖をそのまま資化することができない。そのためパン酵母を用いる場合は、ラクターゼ処理が不可欠である。ラクターゼにより、仕込み液中の乳糖はグルコースとガラクトースに分解される。酵素処理を５０℃で６時間施し、仕込み液中の乳糖含量を０．３％以下にした。
【００３３】
その後、３０℃まで冷却し、パン酵母（オリエンタル酵母工業（株）「サフ・インスタントイースト赤」）を０．２５％添加し発酵させた。酵母は、ＤＬＰ中の糖（グルコース及びガラクトース）を資化してエタノールと炭酸ガスを発生するため、発酵が進むに連れてブリックス糖度とｐＨは低下した。尚、グルコースとガラクトースでは、パン酵母内での糖の代謝系及びその利用速度が異なるため２段階の発酵となる。つまり、パン酵母はグルコースの利用を終えてから、ガラクトースを利用する。発酵終了を、３０分経過時のブリックス糖度変化が０．１％の時点とした。これにより含まれるＬ−カルニチン等の有用成分の減少を最小限に抑えることが可能となる。発酵終了後、８５℃にて酵母及び酵素を失活し、発酵液に含まれる酵母菌体等の不溶性成分をけい藻土を用いた全自動圧搾濾過機及びフィルタープレスで除いた。その後、濾液を殺菌及び減圧濃縮して発酵産物１２ｋｇを得た。得られた発酵産物に含まれるＬ−カルニチンの分析を行い、牛乳とその含量を比較した（表１）。
【００３４】

【００３５】
【実施例２】
実施例１の方法により、ＤＬＰよりパン酵母を用いてＤＬＰの発酵液を調製した。この発酵液より遠心分離（１８００Ｇ×２０分）で酵母菌体を除去し発酵上清を得た。この発酵上清３００ｇを陰イオン交換樹脂（ダイヤイオン PA308(ＯＨ型)、三菱化学（株）、１００ｍｌ）を充填したカラムに通液し、陰イオン交換樹脂に有機酸等の夾雑物を吸着させる一方で、カルニチンを含む一部の非吸着成分を回収した。その結果、処理前に比べカルニチン含量は約２〜３倍にたかめられた(表２)。
【００３６】

【００３７】
【実施例３】
実施例２で用いた発酵上清３００ｇを合成吸着樹脂（ダイヤイオン HP-20、三菱化学（株）、１００ｍｌ）を充填したカラムに通液し、合成吸着樹脂に呈色物質等の夾雑物を吸着させ、カルニチンを含む非吸着画分を回収した。その結果、カルニチンはほぼ全量回収され、無色透明のＤＬＰ発酵物が得られた(表３)。
【００３８】

【００３９】
【実施例４】
実施例２で用いた発酵上清３００ｇを陽イオン交換樹脂（ダイヤイオンPK216、三菱化学（株）、１００ｍｌ）を充填したカラムに通液し、陽イオン交換樹脂にカルニチンを吸着させ、有機酸等の非吸着成分を十分に洗浄後、２Ｎの水酸化ナトリウム溶液で溶出し、カルニチンを含む一部の溶出画分を回収した。その結果、処理前に比べカルニチン含量を３倍程度に高められた。
【００４０】
【実施例５】
ＤＬＰの乾燥物２２ｋｇを温水で希釈し、実施例１と同様に仕込み液を作成した。使用する乳糖発酵性酵母は、菌体内にβ−ガラクトシダーゼを有しており、乳糖をそのまま資化することが可能である。そのため、実施例１の酵素処理を必要としない。しかし、乳糖発酵性酵母はパン酵母のように多量の入手が困難である。そのため、少量の凍結乾燥菌を購入するか、また保有している菌株を継代する必要がある。さらに、本発酵前に少量の菌株を適当な培地を用いて賦活化及び増菌し、発酵スターターを作成する必要がある。
【００４１】
乳糖発酵性酵母（K.fragilis IFO 1777）をＹＭ（グルコース−酵母エキス−ペプトン−マルトース）培地２００ｍｌに接種し、本酵母の賦活化及び増菌を目的に３０℃で３日間ほど静置培養させた。その後、更にＹＭ培地２０００ｍｌに静置培養液を添加し、増菌を行った。この時、仕込み液での発酵スターターの添加菌数が１０⁸ＣＦＵ／ｍｌとなるように増菌処理を繰り返し行った。仕込み液の初発菌数が少ないと、発酵時間は延長する。また仕込み液濃度の増加に応じて初発菌数を増やす必要がある。増菌終了後、遠心分離により菌体を回収し、発酵スターターを調製した。尚、酵母菌体の賦活化及び増菌処理に用いる培地はＹＭ培地に限らず、その他適当な培地の利用も可能であり、また効率化のためにｐＨ制御下での通気培養も可能である。
【００４２】
仕込み液を８５℃にて加熱殺菌し３０℃まで冷却後、発酵スターター（乳糖発酵性酵母K. fragilis IFO 1777）を仕込み液に添加し発酵させた。乳糖発酵性酵母は、ＤＬＰ中の乳糖をそのまま資化してエタノールと炭酸ガスを発生するため、発酵が進むに連れてブリックス糖度とｐＨは低下した、発酵終了を、３０分経過時のブリックス糖度変化が０．１％の時点とした。これにより含まれるＬ−カルニチン等の有用成分の滅少を最小限に抑えることが可能となる。発酵終了後、８５℃にて酵母を失活し、発酵液に含まれる酵母菌体等の不溶性成分をけい藻土を用いた全自動圧搾濾過機及びフィルタープレスで除いた。その後、濾液を殺菌及び減圧濃縮して発酵産物１２ｋｇを得た。
【００４３】
【実施例６】
乳糖発酵性酵母（K.lactis IFO 1090）を用いて実施例５と同様に増菌処理及び仕込み液の発酵処理を行った。最終的に濃縮して発酵産物１２ｋｇを得た。
【００４４】
【実施例７】
実施例１で得られたカルニチン濃縮物を用い、表４に示す配合組成により、常法に従ってチーズを作成した。
【００４５】
（表４）
ナチュラルチーズ（無塩） ２４６ｇ
水 ３３ｇ
乳化剤 ６ｇ
香料 ３ｇ
ＤＬＰ発酵産物 １２ｇ
【００４６】
作成した組成物（プロセスチーズ）は、２５ｇ当たり（市販されている６Ｐチーズの１個分）ＤＬＰ発酵産物１ｇを含んでいる。
【００４７】
【実施例８】
実施例１で得られたカルニチン濃縮物を用い、表５に示す配合組成により、常法に従ってトリガラスープを作成した。
【００４８】
（表５）
鶏がらスープの素（顆粒） ２０ｇ
水 ９６０ｇ
重炭酸ソーダ ２ｇ
ＤＬＰ発酵産物 ２０ｇ
【００４９】
作成した組成物（トリガラスープ）を１００ｇ食することによりＤＬＰ発酵産物２ｇを摂取することが可能である。
【００５０】
【実施例９】
実施例５で得られた発酵産物を固形分２０％に溶解後、電気透析装置に供して、液温を３０℃に保ちながら電気伝導度が５ｍＳ／ｃｍとなるまで脱塩した。得られた液を加熱殺菌後、減圧濃縮し、脱塩発酵産物６ｋｇを得た。
【００５１】
【実施例１０】
実施例９で得られた食品素材を用い、表６に示す配合組成により、常法に従ってフルーツゼリーを作成した。
【００５２】
（表６）
グレープフルーツジュース ５００ｇ
水 ７５０ｇ
砂糖 １５０ｇ
ゲル化剤 １９ｇ
レモン果汁 １９ｇ
ＤＬＰ発酵産物 ６２ｇ
【００５３】
作成した組成物（グレープフルーツゼリー）は、一食１５０ｇで発酵産物６ｇを摂取することが可能である。
【００５４】
【実施例１１】
実施例９で得られた食品素材を用い、表７に示す配合組成により、常法に従ってトマトスープを作成した。
【００５５】
（表７）
トマトピューレ ３５０ｇ
水 １０２０ｇ
砂糖 ６０ｇ
小麦粉 ２０ｇ
タマネギ粉 ４ｇ
重炭酸ソーダ ２ｇ
粉末白コショウ ０．１ｇ
ＤＬＰ発酵産物 ６０ｇ
【００５６】
作成した組成物（トマトスープ）は、一食２００ｇで発酵産物８ｇを摂取することが可能である。
【００５７】
【実施例１２】
実施例９で得られた食品素材を用い、表８に示す配合組成により、常法に従って流動食を作成した。
【００５８】
（表８）
乳たんぱく濃縮物 ４８ｇ
食物繊維 １４０ｇ
食用油 ２６ｇ
コーンスープ粉末 ２ｇ
水 ８３０ｇ
ＤＬＰ発酵産物 ４５ｇ
【００５９】
作成した組成物（流動食ポタージュ味）は、一食２５０ｇで発酵産物１０ｇを摂取することが可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、乳あるいは乳製品より得られる副産物中のＬ−カルニチンを、酵母によるアルコール発酵によって簡便に、安価に高度濃縮することが可能である。さらに得られた発酵産物、及びその有用物質濃縮物を食品に利用することも可能である。この食品素材は天然物由来であり、副作用もなく安全に食せる。
【００６１】
また、この発酵産物、又はその中の有効成分を食品に利用することにより、乳あるいは乳製品より生じる副産物の有効利用を今まで以上に図ることが可能である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for highly concentrating, separating, and recovering L-carnitine, which is a non-protein nitrogen compound contained in milk raw materials, and its application to food. More specifically, the present invention is a fermentation product obtained by subjecting a whey ultrafiltration permeate produced as a by-product during cheese production or the like to alcohol fermentation with Saccharomyces yeasts or lactose-fermenting yeast, or L-carnitine concentration thereof. It relates to the use of food as a food material.
[0002]
[Prior art]
When producing cheese or the like, about 90% whey (whey) of raw milk is produced. This whey contains many lactose and whey proteins. The whey is further utilized such as collecting lactose that is concentrated and precipitated after the whey protein is recovered by ultrafiltration or the like. However, the dehydrated whey ultrafiltration permeate is used as it is as a raw material for livestock feed after being discarded, concentrated, or dried, and it has been desired to develop and effectively use the by-product.
[0003]
L-carnitine is a compound with a molecular weight of 161.21 and is essential for burning fat in the body. _T It is also called. Long-chain fatty acids, which are one of the degradation products of fat, are mainly burned in mitochondria and used as an energy source (β oxidation). However, long-chain fatty acids cannot enter the mitochondria alone, but can cross the mitochondrial membrane only after binding to L-carnitine to form acylcarnitine. Therefore, it is said that the use of fat is hindered when L-carnitine in the tissue is insufficient.
[0004]
L-carnitine (L-γ-trimethylamino-β-hydroxybutyric acid) is synthesized in vivo from the amino acids lysine and methionine. However, the amount of L-carnitine synthesized in vivo is only 25% of the total amount of turnover, and the remaining 75% is derived from food. Usually, in the case of older children and adults, the endogenous L-carnitine amount is sufficient, but even in healthy children, the decomposition of body fat is enhanced on an empty stomach, and acyl CoA is increased, resulting in esterification. Increased L-carnitine is also increased. Unlike free L-carnitine, acylcarnitine tends to be easily excreted in the urine and tends to be deficient in L-carnitine. Thus, since L-carnitine is involved in fatty acid metabolism in mitochondria and is an important component for energy production, it is expected to be used for food for athletes and food for diet. Furthermore, recent studies suggest that L-carnitine is effective in preventing aging of the brain, and can be applied to food for the elderly.
[0005]
Carnitine includes levorotatory L-carnitine and its optical isomer, dextrorotatory D-carnitine. L-carnitine produced by a chemical synthesis method or L-carnitine produced using a production method including a conversion step using microorganisms or enzymes is regarded as a synthetic product and is not permitted to be used for other than pharmaceutical products. Incidentally, D-carnitine does not exist in nature and is not only available to humans, but is also harmful because it antagonistically inhibits the action of L-carnitine. In addition, the side effect by long-term administration of the racemic body of carnitine which is a mixture of L-form and D-form is also reported.
[0006]
For example, milk is known as a food containing L-carnitine, but its content is as low as about 3 mg / 100 g. On the other hand, the content of livestock meat and fish meat is relatively high. For example, beef contains about 130 mg / 100 g of L-carnitine. However, there are disadvantages such as a peculiar taste and smell and difficult to handle in terms of color and physical properties.
[0007]
Numerous studies have been conducted on methods for preparing L-carnitine from mammalian milk and dairy products. For example, a method for separating and purifying L-carnitine using permeate obtained in the process of ultrafiltration of milk or dairy products and using an electrodialyzer, ion exchange resin, nanomembrane filter, etc. has been reported. Yes. However, in order to separate and purify L-carnitine contained in a trace amount in milk and dairy products, it is necessary to introduce devices such as the above-mentioned electrodialysis treatment, membrane treatment, chromatography and the like. Cost. In addition, it is necessary to combine a plurality of separation devices, and the separation operation / process becomes complicated, and a large amount of by-products are generated along with the separation / purification of L-carnitine.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made for the purpose of newly developing a system for efficiently concentrating and recovering L-carnitine that can also be used for food applications in view of the current state of the art.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to achieve the above-mentioned object. As a result of examination from various directions, it is based on separation and concentration methods from natural products, not synthetic methods, so that it can be used not only for pharmaceuticals but also for food applications. It was decided. And as a result of extensive studies on natural products, the present inventors have recovered a large amount of whey produced at the time of cheese production etc. by ultrafiltration treatment to recover whey protein or further recover lactose, The by-products such as the ultrafiltration permeate and the residue from which lactose was recovered were regarded as having no special use, and attention was paid to the fact that they were only used as waste or feed materials.
[0010]
And as a result of studying the whey ultrafiltration permeate and the delactose ultrafiltration permeate, the present inventors contain a useful component called L-carnitine which is a non-protein nitrogen compound. In view of these points, and in view of the fact that these by-products are derived from natural products and have no safety problems, the possibility of concentrating, separating, and recovering L-carnitine from these by-products I got an idea.
[0011]
Therefore, the present inventors set a technical problem of developing a method for efficiently and highly concentrating L-carnitine from milk raw materials, and as a result of earnestly studying the above-mentioned by-products first, the whey ultrafiltration permeate was obtained. When alcoholic fermentation was carried out using Saccharomyces yeast or lactose-fermenting yeast, etc., it was found that L-carnitine derived from milk could be easily concentrated at a lower price and further highly concentrated. It has been reached.
[0012]
That is, the present invention is a non-protein nitrogen compound derived from milk by subjecting by-products (permeate) and other milk-derived materials produced by ultrafiltration treatment of milk or milk products to alcohol fermentation with Saccharomyces yeast or lactose-fermenting yeast. The present invention relates to a method for concentrating and recovering L-carnitine.
[0013]
The present invention also relates to a method for producing a fermented product obtained by the above-described method, and further to adding a fermented product obtained by alcohol fermentation and a useful substance separated and separated to a food or the like.
[0014]
Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto.
[0015]
In the present invention, a milk raw material is used as the raw material. As raw materials for milk, all raw materials derived from milk are used. For example, at least one of milk, dairy products, and these by-products is used. Milk and dairy products used in the present invention are not limited, and milk such as milk and goat milk with a high production volume, milk such as skim milk, spinach milk, whole milk powder, skim milk powder, whey (whey), whey Various dairy products such as dried whey powder are widely used.
[0016]
These by-products refer to all by-products in the production and preparation of milk and dairy products. For example, by-products obtained when producing whey protein concentrates (WPC), whey By-product (whey ultrafiltration permeate) obtained when producing whey protein by UF treatment, residual liquid from which lactose has been separated (delactose ultrafiltration permeate), casein and whey protein By-products and the like that are by-produced during separation by chromatography are included. Casein can be aggregated and separated and removed by methods such as pH adjustment and enzyme treatment. In addition, those obtained by partially removing lactose from the various milk materials described above can also be used as the milk material in the present invention. Moreover, in this invention, the processed material obtained by carrying out various processes, such as concentrating, pasting, drying, pulverizing, and diluting these milk raw materials can also be used as a milk raw material.
[0017]
As the starting material, any of the above-mentioned milks or dairy products and by-products can be used freely. However, when manufacturing casein or whey protein or cheese, ) Has been discarded, and its effective use has been strongly desired, and these by-products that have been disposed of are particularly rich in L-carnitine, one of the non-protein nitrogen compounds derived from milk. The present invention, which has succeeded in producing L-carnitine using these by-products as raw materials, not only from the viewpoint of efficient concentration of L-carnitine, but also from the viewpoint of effective use of important resources, and It is very outstanding from the viewpoint of waste treatment and its effective use, in other words, from the viewpoint of pollution prevention and environmental protection.
[0018]
These by-products are produced as a by-product during the treatment of whey, and when producing cheese from the above raw materials, for example, raw milk, casein proteins and the like are aggregated by the added lactic acid bacteria and the rennet of the milk-clotting enzyme. Natural cheese is obtained by pressing and aggregating the agglomerates (curds). When making cheese, about 10% curd of raw milk and about 90% whey are obtained. This whey contains about 5-10% soluble solids and is rich in whey protein, lactose, minerals and the like. From this whey, whey protein was recovered by membrane treatment or the like, and this membrane permeate (whey ultrafiltration permeate) was concentrated and cooled to precipitate lactose crystals, and a part of lactose was recovered. An outer filtration permeate (DLP) ”is obtained. This is a pale yellow liquid having a solid content of 20 to 30% and contains a large amount of L-carnitine, which is one of milk-derived non-protein nitrogen compounds, in addition to lactose.
[0019]
Although some lactose has been removed, DLP still contains carbohydrates (lactose). Therefore, the present inventors paid attention to the fact that it is efficient to remove carbohydrates in DLP and concentrate non-protein nitrogen compounds including L-carnitine, and from various directions to realize it. As a result of investigation, it is possible to increase the ratio of useful ingredients by subjecting DLP to alcoholic fermentation with yeast for the purpose of concentrating active ingredients derived from milk, and converting and removing lactose in the by-products into ethanol and carbon dioxide. And succeeded.
[0020]
DLP or a dried product thereof is concentrated or diluted with water to adjust the Brix sugar content to about 5 to 35%. Nitrogen sources such as ammonium sulfate, aqueous ammonia and urea are added as nutrient sources, and phosphates such as lime superphosphate and ammonium phosphate are added if necessary. The pH is adjusted to a range of 3 to 9 and sterilized by heating. After cooling, yeast etc. are added for alcohol fermentation. As for fermentation temperature, 5-45 degreeC is desirable. As the yeast to be used, one or more of Saccharomyces yeast and lactose-fermenting yeast can be used in combination.
[0021]
Examples of Saccharomyces yeasts include the following: Saccharomyces cerevisiae IFO 0224, Saccharomyces formosensis IFO 0126, Saccharomyces carlsbergensis IFO 0126, Saccharomyces carlsbergensis IF Duac (Saccharomyces ellipsoideus) IFO0213, Saccharomyces sake IFO 0309.
[0022]
In the present invention, commercially available yeasts and freely available yeasts can also be used, and examples include the following: sake yeast (Association No. 7 yeast, Association No. 9 yeast, Association No. 10) Yeast), wine yeast (wine 1 yeast, wine 3 yeast, wine 4 yeast, etc.), practical yeasts such as beer yeast, baker's yeast, and other yeasts commonly used for alcohol fermentation can be used as appropriate. .
[0023]
Furthermore, in the present invention, lactose-fermenting yeast can also be used. For example, Kluyveromyces spp. Used in the production of alcoholic fermented milk such as Koomis and kefir can be used, in addition to commercially available products. The following are exemplified: Kluyveromyces lactis IFO 1090, Kluyveromyces fragilis IFO 1777 and others.
[0024]
However, many Saccharomyces yeasts cannot assimilate lactose as they are. Therefore, when using the Saccharomyces yeast described above, lactase (also referred to as β-galactosidase), which is a lactose-degrading enzyme, is added before the fermentation treatment, and the lactose in DLP is enzymatically decomposed into glucose and galactose. There is a need. The prepared liquid is sterilized by heating and cooled, and then lactase is added to perform enzyme treatment. The enzyme treatment temperature is preferably 10 to 80 ° C. Examples of the lactase used include Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Lactobacillus bulgaricus, and Kluyveromyces lactis-derived lactase. Commercial products can be used freely as appropriate.
[0025]
Simultaneously with the enzyme treatment, the lactose content decreases and the glucose and galactose content increases. The enzyme treatment is completed in a few hours, and lactose is almost completely decomposed with a lactose content of 0.5% or less, preferably 0.3% or less. Then, it cools to fermentation temperature, Saccharomyces genus yeast is added, and alcohol fermentation is carried out. This yeast treatment step is not necessary when lactose-fermenting yeast is used.
[0026]
As fermentation progresses, the Brix sugar content of the fermented liquid decreases. The end of fermentation is based on a change in Brix sugar content from 1 to 25% from the start of fermentation, but taking into account the remaining useful components, the end of fermentation at a time when the Brix sugar content change is 0.1 to 0.6% / 30 minutes Is preferred.
[0027]
After fermentation is complete, the yeast and enzyme are inactivated by heating, the cells are separated and clarified using centrifugation, membrane treatment, etc., and further sterilized and concentrated to obtain the “fermentation product” of the present invention. Carbon dioxide and ethanol produced by fermentation can be easily removed in the heat treatment step. The sugar content of the fermentation product is reduced, and high concentration of non-protein nitrogen components including L-carnitine becomes possible. It is also possible to separate and recover the useful components derived from milk by treating the fermentation product with an ion exchange resin or a synthetic adsorption resin.
[0028]
In addition, by using means such as ion exchange resin and synthetic adsorption resin for fermented DLP (fermented liquid, fermentation supernatant or processed product thereof), organic acids contained in the fermented product are removed. A colorless L-carnitine-containing composition can be obtained. As a treatment method using an ion exchange resin, for example, the fermentation supernatant is directly added or passed through a column packed with an ion exchange resin after adding an alkali such as sodium hydroxide and then charged with carnitine and other impurities. Separate things. As the ion exchange resin to be used, sulfonic acid groups, phosphoric acid groups, carboxymethyl groups, diethylamino groups, quaternary aminoethyl groups, and the like can be used as ion exchange groups, and both cation exchange resins and anion exchange resins can be used. Both can be used. In addition, when using synthetic adsorption resin (Mitsubishi Chemical Corporation Diaion, Sepabead, etc.), it contains colorless carnitine by passing the fermentation supernatant as it is or after passing through a column filled with resin after adjusting the pH. It is also possible to obtain a composition.
[0029]
When an anion exchange resin is used, organic acids such as lactic acid and citric acid in the fermentation product are adsorbed on the anion exchange resin. On the contrary, by utilizing the property that carnitine is not adsorbed, the non-adsorbed fraction containing carnitine can be recovered to remove the organic acid and the like and to concentrate carnitine.
When cation exchange resin is used, carnitine is adsorbed on the cation exchange resin, so after fully separating non-adsorbed substances such as organic acids, elute carnitine with solutions such as hydrochloric acid, sodium hydroxide and sodium chloride. And collect.
Even when a synthetic adsorption resin is used, since carnitine is not adsorbed to the synthetic adsorption resin, the colored substance can be removed and the non-adsorbed fraction containing colorless carnitine can be recovered.
[0030]
The L-carnitine concentrate thus obtained can be used as a food material as it is, but if necessary, it may be concentrated in a paste or dried, and for that purpose, vacuum concentration, freeze concentration, Conventional methods such as lyophilization can be used as appropriate. The obtained L-carnitine concentrate has a good flavor and is a safe and excellent food material. The L-carnitine concentrate can be used as a food material by blending it with other foods, and can also be marketed or used as a food material. In addition to being used as a food, it can be used as a supplement or as a nutritional agent or L-carnitine agent by itself or by blending other commonly used ingredients. Of course, it can be used as a food material for the production and cooking of various foods, and in this case, it can be handled in the same manner as a normal food material, which is also excellent in this respect.
Examples of the present invention will be described below.
[0031]
[Example 1]
22 kg of dried DLP was diluted with warm water, and 200 g of ammonium sulfate was added to supplement the nitrogen source in the charged solution. Next, citric acid was added, and the feed solution was adjusted to a Brix sugar content of 11% and a pH of 5.0, and the conditions were within the optimum fermentation range for baker's yeast. The pH can be fermented at 5 or more, but it is set to a weakly acidic range for the purpose of suppressing the growth of general bacteria. Considering the efficiency such as concentration of useful components after fermentation, it is preferable to increase the concentration of the charged solution. However, the optimum concentration range for fermentation of general baker's yeast is 7 to 17% in terms of Brix sugar content in the case of DLP. As the feed concentration is increased, the sugar content and osmotic pressure increase, and fermentation by yeast is suppressed. Furthermore, since the yeast itself was killed by an increase in ethanol concentration during fermentation, the feed concentration was set to 11% in terms of Brix sugar content. High concentration preparation is possible by using yeast with high sugar content, osmotic pressure resistance, and alcohol-resistant yeast used in the production of wine and sake.
[0032]
The prepared solution was sterilized by heating at 85 ° C. and cooled to 50 ° C., after which 0.1% of Aspergillus oryzae-derived lactase (Amano Enzyme Co., Ltd. “Lactase Amano F”) was added for enzyme treatment. Baker's yeast, which is a Saccharomyces genus yeast, does not have β-galactosidase in the cells, and therefore cannot assimilate lactose as it is. Therefore, when using baker's yeast, lactase treatment is indispensable. Lactose in the feed solution is broken down into glucose and galactose by lactase. Enzyme treatment was performed at 50 ° C. for 6 hours, and the lactose content in the charged solution was reduced to 0.3% or less.
[0033]
Then, it cooled to 30 degreeC and added 0.25% of baker's yeast (Oriental Yeast Industry Co., Ltd. "Saf instant yeast red"), and was fermented. Since yeast assimilates sugars (glucose and galactose) in DLP to generate ethanol and carbon dioxide, the Brix sugar content and pH decreased as fermentation progressed. Glucose and galactose are two-stage fermentations because the sugar metabolic system and its utilization rate in baker's yeast are different. That is, baker's yeast uses galactose after finishing the use of glucose. The end of fermentation was defined as the time when the Brix sugar content change after 30 minutes was 0.1%. This makes it possible to minimize the decrease in useful components such as L-carnitine. After completion of the fermentation, the yeast and enzyme were inactivated at 85 ° C., and insoluble components such as yeast cells contained in the fermented liquid were removed with a fully automatic squeeze filter and filter press using diatomaceous earth. Thereafter, the filtrate was sterilized and concentrated under reduced pressure to obtain 12 kg of a fermentation product. The L-carnitine contained in the obtained fermentation product was analyzed, and the milk and its content were compared (Table 1).
[0034]

[0035]
[Example 2]
According to the method of Example 1, a DLP fermentation solution was prepared from DLP using baker's yeast. The yeast cells were removed from the fermentation broth by centrifugation (1800G × 20 minutes) to obtain a fermentation supernatant. 300 g of this fermentation supernatant is passed through a column packed with an anion exchange resin (Diaion PA308 (OH type), Mitsubishi Chemical Corporation, 100 ml) to adsorb impurities such as organic acids to the anion exchange resin. On the other hand, some non-adsorbed components including carnitine were recovered. As a result, the carnitine content was increased to about 2 to 3 times that before the treatment (Table 2).
[0036]

[0037]
[Example 3]
300 g of the fermentation supernatant used in Example 2 was passed through a column packed with a synthetic adsorption resin (Diaion HP-20, Mitsubishi Chemical Co., Ltd., 100 ml), and contaminants such as colored substances were placed on the synthetic adsorption resin. The non-adsorbed fraction containing carnitine was collected by adsorption. As a result, almost all carnitine was recovered, and a colorless and transparent DLP fermented product was obtained (Table 3).
[0038]

[0039]
[Example 4]
300 g of the fermentation supernatant used in Example 2 was passed through a column packed with a cation exchange resin (Diaion PK216, Mitsubishi Chemical Corp., 100 ml), adsorbed carnitine on the cation exchange resin, organic acid, etc. The non-adsorbed component was sufficiently washed and then eluted with 2N sodium hydroxide solution, and a part of the eluted fraction containing carnitine was recovered. As a result, the carnitine content was increased to about 3 times that before the treatment.
[0040]
[Example 5]
22 kg of dried DLP was diluted with warm water, and a charged solution was prepared in the same manner as in Example 1. The lactose-fermenting yeast to be used has β-galactosidase in the microbial cells and can assimilate lactose as it is. Therefore, the enzyme treatment of Example 1 is not necessary. However, lactose-fermenting yeast is difficult to obtain in large quantities like baker's yeast. Therefore, it is necessary to purchase a small amount of freeze-dried bacteria or to subculture the strains that are held. Furthermore, it is necessary to activate and enrich a small amount of strain using an appropriate medium before the main fermentation to prepare a fermentation starter.
[0041]
Lactose-fermenting yeast (K. fragilis IFO 1777) is inoculated into 200 ml of YM (glucose-yeast extract-peptone-maltose) medium and allowed to stand at 30 ° C for 3 days for the purpose of activation and enrichment of the yeast. It was. Thereafter, the stationary culture solution was further added to 2000 ml of YM medium to increase the number of bacteria. At this time, the number of bacteria added to the fermentation starter in the feed solution is 10 ⁸ The enrichment treatment was repeated so as to obtain CFU / ml. If the initial bacterial count in the feed solution is small, the fermentation time will be extended. Moreover, it is necessary to increase the number of first germs according to the increase in the concentration of the charged solution. After the enrichment, the cells were collected by centrifugation to prepare a fermentation starter. The medium used for the activation and enrichment of yeast cells is not limited to the YM medium, and other suitable media can be used, and aeration culture under pH control is also possible for efficiency. .
[0042]
The charged solution was sterilized by heating at 85 ° C. and cooled to 30 ° C., and then a fermentation starter (lactose fermenting yeast K. fragilis IFO 1777) was added to the charged solution for fermentation. Lactose fermentable yeast assimilate lactose in DLP as it is to generate ethanol and carbon dioxide, so Brix sugar content and pH decreased as fermentation progressed. Changes in Brix sugar content after 30 minutes passed Was 0.1%. This makes it possible to minimize the loss of useful components such as L-carnitine. After completion of the fermentation, the yeast was inactivated at 85 ° C., and insoluble components such as yeast cells contained in the fermentation broth were removed with a fully automatic squeeze filter and filter press using diatomaceous earth. Thereafter, the filtrate was sterilized and concentrated under reduced pressure to obtain 12 kg of a fermentation product.
[0043]
[Example 6]
Using a lactose-fermenting yeast (K. lactis IFO 1090), the enrichment treatment and the fermentation solution were fermented in the same manner as in Example 5. Finally, it was concentrated to obtain 12 kg of a fermentation product.
[0044]
[Example 7]
Using the carnitine concentrate obtained in Example 1, cheese was prepared according to a conventional method with the composition shown in Table 4.
[0045]
(Table 4)
246g natural cheese (no salt)
33 g of water
Emulsifier 6g
Fragrance 3g
DLP fermentation product 12g
[0046]
The prepared composition (process cheese) contains 1 g of DLP fermentation product per 25 g (one piece of commercially available 6P cheese).
[0047]
[Example 8]
Using the carnitine concentrate obtained in Example 1, a trigger soup was prepared according to a conventional method with the composition shown in Table 5.
[0048]
(Table 5)
Chicken soup stock (granule) 20g
960g of water
Sodium bicarbonate 2g
DLP fermentation product 20g
[0049]
By eating 100 g of the prepared composition (trigger soup), 2 g of DLP fermentation product can be ingested.
[0050]
[Example 9]
The fermentation product obtained in Example 5 was dissolved in a solid content of 20% and then subjected to an electrodialysis apparatus, and desalted until the electric conductivity reached 5 mS / cm while maintaining the liquid temperature at 30 ° C. The obtained liquid was sterilized by heating and then concentrated under reduced pressure to obtain 6 kg of a desalted and fermented product.
[0051]
[Example 10]
Using the food material obtained in Example 9, fruit jelly was prepared according to a conventional method with the composition shown in Table 6.
[0052]
(Table 6)
Grapefruit juice 500g
750g of water
150g sugar
Gelling agent 19g
Lemon juice 19g
62g DLP fermentation product
[0053]
The prepared composition (grapefruit jelly) can ingest 6 g of fermented product with a meal of 150 g.
[0054]
Example 11
Using the food material obtained in Example 9, a tomato soup was prepared according to a conventional method with the composition shown in Table 7.
[0055]
(Table 7)
350g tomato puree
1020 g of water
60g sugar
20g flour
4g onion powder
Sodium bicarbonate 2g
Powdered white pepper 0.1g
DLP fermentation product 60g
[0056]
The prepared composition (tomato soup) can ingest 8 g of fermented product with 200 g of meal.
[0057]
Example 12
Using the food material obtained in Example 9, a liquid food was prepared according to a conventional method with the composition shown in Table 8.
[0058]
(Table 8)
48g milk protein concentrate
140g of dietary fiber
26g cooking oil
Corn soup powder 2g
830g of water
45g DLP fermentation product
[0059]
The prepared composition (liquid food potage taste) can ingest 10 g of fermented product with a serving of 250 g.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, L-carnitine in a by-product obtained from milk or dairy products can be highly concentrated simply and inexpensively by alcohol fermentation with yeast. Furthermore, the obtained fermented product and its useful substance concentrate can be used for food. This food material is derived from natural products and can be eaten safely without side effects.
[0061]
Moreover, by using this fermented product or an active ingredient therein for food, it is possible to achieve more effective utilization of milk or by-products produced from the dairy product.

Claims (6)

脱乳糖限外濾過透過液（ＤＬＰ）をサッカロミセス属酵母又は乳糖発酵性酵母を用いてアルコール発酵処理すること、を特徴とする乳由来の非タンパク態窒素化合物であるＬ−カルニチンの濃縮方法。  A method for concentrating L-carnitine, which is a milk-derived non-protein nitrogen compound, characterized by subjecting a delactose ultrafiltration permeate (DLP) to alcohol fermentation using Saccharomyces yeast or lactose-fermenting yeast. サッカロミセス属酵母によるアルコール発酵処理に先立ち、ラクターゼ（β−ガラクトシダーゼ）処理を行うこと、を特徴とする請求項１に記載の方法。  The method according to claim 1, wherein a lactase (β-galactosidase) treatment is performed prior to an alcoholic fermentation treatment with Saccharomyces yeast. 乳糖発酵性酵母は、あらかじめ賦活化および増菌処理して、発酵スターターとしておくこと、を特徴とする請求項１に記載の方法。  2. The method according to claim 1, wherein the lactose-fermenting yeast is activated and enriched in advance and used as a fermentation starter. 乳糖発酵性酵母がクルイベロミセス属酵母であること、を特徴とする請求項１又は３に記載の方法。  The method according to claim 1 or 3, wherein the lactose-fermenting yeast is Kluyveromyces yeast. アルコール発酵処理した後、加熱処理又は固液分離処理すること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。  The method according to claim 1, wherein after the alcohol fermentation treatment, a heat treatment or a solid-liquid separation treatment is performed. アルコール発酵処理した後、イオン交換樹脂及び／又は合成吸着樹脂で処理すること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。  The method according to any one of claims 1 to 4, wherein treatment with an ion exchange resin and / or a synthetic adsorption resin is performed after the alcohol fermentation treatment.